ShadingModel与Lighting

发布时间:2026/7/4 3:46:58

ShadingModel与Lighting 一经典经验光照模型Lambert —— 半 LambertPhong —— BlinPhong二基础PBR光照模型0本质约定1能量守恒2Fresnel 菲涅尔反射3微表面模型 Microfacet4漫反射 镜面反射5粗糙度控制高光形状6金属/非金属材质区分7IBL 环境光1渲染方程中的BRDF1最核心的三个材质参数DiffuseF0Roughness。注Normal一般是属于的模型参数但是NormalMap却属于材质参数了。注非金属的F0一般是0.04到0.08而金属的F0则是有颜色的。2最核心的计算项FKd。F是镜面反射强度高光主要贡献不仅用到了F0而且与视线角度强相关。D与G项都是对高光形状进行辅助控制的。kd 1 - F镜面越强漫反射越弱同时维持能量守恒。2SGDiffuseSpecularGlossinessF0 Specular3MR更好的Specular约束防止出错。BaseColorMetaillicRoughnessDiffuse BaseColor * 1 - MetallicF0 lerp ( 0.04, BaseColor, Metallic )三MatCap半球的正投影把半球面压扁成一个圆盘1只关心在ViewSpace下面朝摄像机的情况2球体特性越靠近视觉中心法线越垂直RG 0但对Sample UV来讲中心其实是(0.50.5) 。即ViewSpace下Normal越垂直UV越接近0.5 Normal越偏越远离0.5四Global Lighting1Precomputed GI1Lightmap2Radiosity3PRT4Irradiance Volume2Image-Based Lighting1Irradiance Map2Prefiltered Environment MapRoughness 与 BRDF LUT3Probe1Reflection Probe2Light Probe3Irradiance Probe4DDGI / RTXGI4Screen-Space GI1SSAO / GTAO2SSR3SSGI5Voxel-Based GI1Voxel Cone Tracing2Sparse Voxel Octree GI3LPV6Ray / Path-Based GI1Ray Traced GI2Path Tracing3Photon Mapping4ReSTIR GI7Cache / Neural GI1Irradiance Cache2Radiance Cache3Neural Radiance Cache五BumpMapping1Normal Mapping1.1 TangentSpace2Height Map3Parallax Mapping3.1.1 原版3.1.2 Steep Parallax Mapping3.1.3 Parallax Occlusion MappingPOM4Displacement Mapping5Detail Normal六Gamma1Gamma编码的意义0.45次幂人眼对暗部更敏感 但8位低精度LDR表示范围有限 所以需要手动分配更多空间去维持。2用法案例1从DCC导出时BaseColor一般默认都会Gamma编码在UE里则相应需要勾选SRGB。但对于NormalRoughnessMetallic这些属性来讲则不需要。2线性空间Shading但写入Final RT前需要根据 swapchain / 显示模式做对应的输出转换显示链路会按声明的色彩空间和传递函数显示。LDRGammaHDRPQ / HLG 等七HDR管线1主要特点1高精度光照贴图存储真实数据。2高精度存储RT在渲染过程中维持住高精度。3ToneMapping映射到 “设备可显示区间 ”SDR是【0,1】但支持HDR的设备可能不同。4显示器是否支持HDR影响最终输出链路不支持则会回退到Gamma流程。支持通过PQ/HLG等HDR编码后写入更高精度的RT10bit / 12bit最后由显示器解码。2对后处理管线的影响2.1 Before ToneMapping1DOF2TAA3SSR Input4Exposure5Bloom / Glare2.2 After ToneMapping1Color Grading

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